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        真空擴散焊銅和鎳
        發布時間:2022-07-25

        不同參數對真空擴散焊接 工藝焊接接頭強度的影響。銅和鎳樣品在真空爐中(800 oC)退火。在擴散接合過程之前,Cu 和 Ni 的試樣在張力下塑性變形為(0%、10%、20% 和 30%)。在不同的條件(溫度、壓力、時間段和配合表面的表面粗糙度)下進行擴散結合。在抽真空至約 10-2 托以防止氧化后,在用氬氣沖洗的真空室中,使用帶有夾具的蠕變機對零件進行擴散焊接。已經發現,焊接接頭的強度隨著參數(溫度、壓力和擴散焊接時間)的增加而增加。這種接頭強度的增量只是針對某個值,然后隨著透水參數的增加而減小。除此之外,已經發現焊接接頭強度隨著配合表面粗糙度的增加而降低。此外,焊接接頭強度隨著真空擴散焊接過程前試樣塑性變形百分比的增加而增加。


                                                     真空擴散焊.jpg

            擴散焊接是一種固態焊接工藝,通過該工藝,準備好的表面在高溫和施加壓力下連接。該過程所需的溫度通常在材料絕對熔點 (0.5-0.8) 的范圍內,壓力通常是室溫屈服應力的一小部分,時間可以從幾分鐘到幾小時不等。必須徹底清潔配合表面并確保它們之間的直接接觸,并且接頭周圍的大氣應保護材料以防止它們被氧化 。應用了兩種擴散焊接方法。其中一個包括在整個焊接過程中保持要連接的零件的配合表面接觸,在另一種技術中,在結合的初始階段在配合表面之間留下小的間隙,然后表面接觸暴露在溫度下一段時間。人們認為,間隙有助于在焊接之前進行表面清潔,因為由于真空和高溫,氧化物會解離,吸附的物質會受到破壞。幾個物理機械過程通常同時發生在真空擴散焊接中。這些是擴散、再結晶、蠕變、位錯的形成和運動、空位和間隙的形成和運動。在粘合的第一階段接觸面積超過 90% 是必要的,因為接觸面積小于此值時,粘合中的孔隙體積太大而無法在后期消除 ??偨Y了關于燒結可能傳輸機制的知識狀態,分為三組: A 沒有材料傳輸(粘附)的燒結。 B 隨著材料傳輸距離的增加進行燒結。 C 在非常短的距離內進行材料傳輸的燒結(恢復和再結晶)。發現在 1 MPa 的壓力下加熱到 (850 oC) 7 小時后,銅和 alpha 黃銅之間的擴散速率沒有變化 [6]。如果屈服強度等于施加的壓力,則可以達到實際有效接觸的程度。

        一種碳鋼與難熔合金的擴散焊接技術,并生產出具有令人滿意的強度的裝置,適合在中等溫度(高達 600 oC)下使用,而不會在焊接區形成碳化物相,他們還研究了增加碳的擴散路徑導致鋼表層脫碳。 結合溫度、壓力和時間對鋁箔夾層的氧化鋁和不銹鋼 321 之間焊接接頭強度的影響。 關注了使用鋁箔和金屬部件而不是鋁或 321 不銹鋼的問題或優勢,并特別關注了小膨脹失配效應 . 使用經各種表面拋光技術處理的銅條研究了表面粗糙度對粘合過程和擴散焊縫可焊性的影響 。研究了表面粗糙度對空隙形成的影響;得出結論,粘合形成的主要機制是由于焊接壓力、溫度和時間引起的蠕變變形??障断c燒結機理有關。擴散是一種結構敏感現象,受系統中存在的缺陷的影響很大。因此孔隙的存在改變了擴散因子抽動  。 塑性變形試樣的擴散系數大于通過擴散退火工藝變形的試樣。 由于變形金屬內部的空位和位錯形。 缺陷路徑擴散系數的值通常比 熔化溫度的一半及以下時的晶格擴散系數大四到六個數量級 。 

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